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1、精选优质文档-倾情为你奉上电磁感应提升练习1、如图所示的圆形线圈共n匝,电阻为R,过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点,A、B两点的距离为L,A、B关于O点对称。一条形磁铁开始放在A点,中心与O点重合,轴线与A、B所在直线重合,此时线圈中的磁通量为,将条形磁铁以速度v匀速向右移动,轴线始终与直线重合,磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为,下列说法正确的是( )A.磁铁在A点时,通过一匝线圈的磁通量为B.磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为C.磁铁从A到B的过程中,线圈中磁通量的变化量为2D.磁铁从A到B的过程中,通过线圈某一截面的电量不为零2、如图甲所示,MN左侧有一垂直纸
2、面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场垂直,且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间变化的图线。由以上条件可知,磁场的磁感应强度B的大小为( )A B C D3、如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平 面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L。一个质量为m、一边长度也为L的方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t=0时刻导线框的上边恰好与磁
3、场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为。经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置),导线框的速度刚好为零。此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力),则A上升过程中,导线框做匀变速运动B上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程重力的平均功率C上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多D上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等4、如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为BB0+kt,其中B0k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管,将一电荷量为q的带
4、正电小球在管内由静止释放,不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场,则下列说法正确的是( )A从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkrB从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkrC从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkr2D从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkr25、如图所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合,导线框的电阻为R现使导线框以周期T绕其中心
5、O点在纸面内匀速转动,经过导线框转到图中虚线位置,则在这时间内( )A顺时针方向转动时,感应电流方向为EFGHEB平均感应电动势大小等于C图中虚线位置的瞬时感应电动势大小等于D通过导线框横截面的电荷量为6、有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形,竖直面内有半径均为R且相切于O点的两圆形区域,其内存在水平恒定的匀强磁场,长为2R的导体杆OA,以角速度绕过O点的固定轴,在竖直平面内顺时针匀速旋转,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,下列描述导体杆两端电势差UAO随时间变化的图像可能正确的是7、如图甲所示,导体棒MN置于水平导轨上,PQMN所围的面积为S,PQ之间有阻值为R的电阻,不计导
6、轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场,规定磁场方向竖直向上为正,在0时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示,导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是 A. 在0和时间内,导体棒受到的导轨的摩擦力方向相同 B. 在0内,通过导体棒的电流方向为N到MC. 在内,通过电阻R的电流大小为D. 在0时间内,通过电阻R的电荷量为8、在xOy平面内有一条抛物线金属导轨,导轨的抛物线方程为y2=4x,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向里,一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始,以恒定速度v沿x轴正方向运动,运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路,如图甲所示。则图乙所示
7、图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是9、如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1B、B22B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则下列结论中正确的是( )(A)此过程中通过线框截面的电量为 (B)此过程中回路产生的电能为0.5mv2 (C)此时线框的加速度为 (D)此时线框中的电功率为10、如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽
8、度相同的水平条形区域I和II内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,I和II之间无磁场。一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域I上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同。下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是11、如图所示区域内存在匀强磁场,磁场的边界由x轴和曲线围成(x2m),现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v=l0m/s水平匀速地拉过该磁场区,磁场区的磁感应强度为0.4T,线框电阻R=0.5,不计一切摩擦阻力,则A水平拉力F的最大值为8NB拉力F的最大功率为12.8WC拉力F要做25.6J的功才能让
9、线框通过此磁场区D拉力F要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区12、如图所示,在光滑水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,两个边长均为a(aL)的单匝闭合正方形线圈甲和乙,分别用相同材料不同粗细的导线绕制而成(甲为细导线),将线圈置于光滑水平面上且位于磁场的左边界,并使两线圈获得大小相等、方向水平向右的初速度,若甲线圈刚好能滑离磁场,则( )A.乙线圈也刚好能滑离磁场B.两线圈进入磁场过程中通过导线横截面电荷量相同C.两线圈进入磁场过程中产生的热量相同D.甲线圈进入磁场过程中产生的热量小于离开磁场过程中产生的热量13、如题3图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水
10、平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线框,线框上下边的距离很短,磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。线框从水平面a开始下落,当线框下边刚通过水平面b、c、d时,线框所受到的磁场力的大小分别为、和,则( )A B C D14、如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cdL0.5m,质量为0.1kg,电阻为2,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd
11、边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则A在0t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25CB线圈匀速运动的速度大小为2m/sC线圈的长度为1mD0t3时间内,线圈产生的热量为4.2J15、如图所示,是由两个正方形导线方格构成的网络电路。方格每边长度l=10cm。在x0的半空间分布有随时间均匀增加的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平霭并指商纸内。今令网络电路以恒定的速度v=5 cm/s沿x轴正方向运动并进入磁场区域,在运动过程中方格的边PQ始终与y轴平行。若取PQ与y轴重合
12、的时刻为t=0,在以后任一酵刻t磁场的磁感应强度为,式中t的单位为为已知恒量。强t=2.5 s时刻,方格中的感应电动势是E1,方格中的感应电动势是E2。E1、E2的表达式正确的是16、如图所示,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L,上方连接一个阻值为R的定值电阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上,金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m;将金属杆l固定在磁场的上边缘,且仍在磁场内,金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放,进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界h(hx0时,d越大,线
13、框中最初的感应电流越小(D)无论d为多大,运动过程中线框的加速度一定一直在减小19、如图所示,正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L ,电阻均为R ,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。 开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。 现将系统由静止释放,当导线框ABCD刚好全部进入磁场时,系统开始做匀速运动。 不计摩擦和空气阻力,则 ( )A两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=2mgB系
14、统匀速运动的速度大小C导线框abcd通过磁场的时间D两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热20、如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5, MN与MP的夹角为1350, PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、 H间的距离L=4m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH处以一定的初速度向 左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH处所受的安培力大小FA.(
15、2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间t。(3)在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中,外力做功W=7J,求初速度v3。21、如图所示,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD导轨间距为L,电阻不计一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动棒与导轨垂直,并接触良好导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B导轨右边与电路连接电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R在BD间接有一水平放置的电容为C的平行板电容器,板间距离为d(1)当ab以速度v0匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止试判断微粒的带电性质和电容器的电量q(2)ab棒由静止开始,以恒
16、定的加速度a向左运动讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化(设带电微粒始终未与极板接触)22、如图所示,在倾角37的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5T,磁场宽度d0.55m,有一边长L0.4m、质量m10.6kg、电阻R2的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m20.4kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长(取g10m/s2,sin370.6,cos370.8)求:(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力为多少?(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰
17、好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?23、如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角=300的斜面上,导轨电阻不计,间距L=0.4m。导轨所在空间被分成区域I和,两区域的边界与斜面的交线为MN,I中的匀强磁场方向垂直斜面向下,中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁场感应度大小均为B=0.5T,在区域I中,将质量m1=0.1kg,电阻R1=0.1的金属条ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后,在区域中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.1的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑,cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中,ab、cd始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好
18、接触,取g=10m/s2,问(1)cd下滑的过程中,ab中的电流方向;(2)ab将要向上滑动时,cd的速度v多大;(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8m,此过程中ab上产生的热量Q是多少。30、如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的中部有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力
19、加速度为g。求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;(2)导体棒匀速运动的速度大小v。;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q31、如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B为0.5T,其方向垂直于倾角为300的斜面向上。绝缘斜面上固定有“”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计),MP和NP长度均为2.5m。MN连线水平。长为3m。以MN的中点O为原点、OP为x轴建立一坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD,长度d为3m,质量m为1kg,电阻R为0.3,在拉力F的作用下,从MN处以恒定的速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10m/s2。(1)求金属杆CD运动过程中产生的
20、感应电动势E及运动到x=0.8m电势差UCD;(2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式,并在图2中画出F-x关系图象;(3)求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。32、如图所示,两根竖直固定的足够长的金属导轨cd和ef相距L=0.2m,另外两根水平金属杆MN和PQ的质量均为m=10-2kg,可沿导轨无摩擦地滑动,MN杆和PQ杆的电阻均为R=0.2 (竖直金属导轨电阻不计),PQ杆放置在水平绝缘平台上,整个装置处于匀强磁场内,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度B=1.0T。现让MN杆在恒定拉力作用下由静止开始向上加速运动,运动位移x=0.1m时MN
21、杆达到最大速度,此时PQ杆对绝缘平台的压力恰好为零。(g取l0m/ s2)求: (1)MN杆的最大速度为多少?(2)当MN杆加速度达到a=2m/s2时,PQ杆对地面的压力为多大?(3)MN杆由静止到最大速度这段时间内通过MN杆的电量为多少?33、如图,两个倾角均为=37。的绝缘斜面,顶端相同,斜面上分别固定着一个光滑的不计电阻的U型导轨,导轨宽度都是L=1.0m,底边分别与开关S1、S2连接,导轨上分别放置一根和底边平行的金属棒a和b,a的电阻R1=10.0、质量m1=2.0kg,b的电阻R2=8.0、质量m2=l.0kg。U型导轨所在空间分别存在着垂直斜面向上的匀强磁场,大小分别为B1=1.
22、0T, B2=2.0T,轻细绝缘线绕过斜面顶端很小的光滑定滑轮连接两金属棒的中点,细线与斜面平行,两导轨足够长,sin370 =0.6,cos370 =0.8,g=10.0m/s2。开始时,开关S1、S2都断开,轻细绝缘线绷紧,金属棒a和b在外力作用下处于静止状态。求:(1)撤去外力,两金属棒的加速度多大?(2)同时闭合开关S1、S2,当金属棒a和b通过的距离s=400m时,速度达到最大,求在这个过程中,两金属棒产生的焦耳热之和是多少?34、如图所示,两根足够长电阻不计的光滑导轨MM 和NN 间距为L=0.1m与水平方向成=30角, MM 和NN 间有垂直导轨向上,磁感应强度B0=1T的匀强磁
23、场,质量m0=0.1kg、阻值r=0.2的金属棒ab垂直横跨在导轨上,电阻R=0.1,在其两端连接竖直放置的间距为d=0.1m 的平行金属板,板间有垂直纸面向里,磁感应强度B1=2T的匀强磁场。粒子源能发射沿水平方向的速率、质量和电量皆不相同的带电的粒子,经过金属板后部分粒子从与粒子源处在同一水平线的小孔O飞入垂直纸面向里强度B2=4T宽度为d的匀强磁场ABCD区域。在磁场左下边界处放置如图所示的长2d的感光板。已知:导轨电阻不计,粒子重力不计。(g取10m/s2)求:(1)释放ab棒后ab棒能达到的最大速度的大小;(2)ab棒达到最大速度后,能从O点进入B2磁场区域的粒子速度v的大小;(3)
24、感光板上能接收到的粒子比荷()的范围。35、如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为53,空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域、n,相邻两个磁场的间距均为d0.5 m一边长L0.1 m、质量m0.5 kg、电阻R0.2 的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场的上边界为d00.4 m,导线框与斜面间的动摩擦因数0.5.将导线框由静止释放,导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动已知重力加速度g10 m/s2,sin 530.8,cos 530.6,求:(1)导线框进入磁场时的速度;(2)磁场的磁感应强度B1;(3)磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系36、如图所示,倾
25、角分别为37和53的两足够长绝缘斜面上端以光滑小圆弧平滑对接,左侧斜面光滑,斜面某处存在着矩形匀强磁场区域MNQP,磁场方向垂直于斜面向上,MN平行于斜面底边,。ab与PQ相距0.5m。一不可伸长的绝缘细轻绳跨过斜面顶端,一端连接着可视为质点的带正电薄板,一端连接在单匝正方形金属线框abcd的ab边中点,ab /MN,细绳平行于斜面侧边,线框与薄板均静止在斜面上,ab与PQ相距0.5m。已知薄板电荷量q=1104 C,薄板与线框的质量均为m=0.5kg,薄板与右侧斜面间的动摩擦因数=0.3,线框电阻R=1,线框边长0.5m。(g=10 m/s2,sin37=0.6,斜面固定,不计绳与斜面的摩擦
26、)(1)求薄板静止时受到的摩擦力。(2)现在右侧斜面上方加一场强大小E= 9103 N/C,方向沿斜面向下的匀强电场,使薄板沿斜面向下运动,线框恰能做匀速运动通过磁场;在线框的cd边刚好离开磁场时,将电场方向即刻变为垂直于右侧斜面向下(场强大小不变),线框与薄板做减速运动最后停在各自的斜面上。求磁感应强度大小B和cd边最终与MN的距离x。37、如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2,导轨平面倾斜角=30,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始
27、运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5,g=10m/s2.。求:(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?38、如图所示,光滑导轨abc与fed相距l=0.1m,其中ab、fe段是倾角=60的直
28、轨道,bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切,轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接。在abef间有垂直于轨道平面向下、的匀强磁场,定值电阻R=1。把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距b、e高h=1m的导轨上静止释放,杆在直轨道上先加速后匀速下滑。如果杆与木板间摩擦因数=0.2,取g=10m/s2,求:(1)杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q;(2)要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s。39、如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定,轨距为L=1m,质量为m的金
29、属杆ab水平放置在轨道上,其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R。现从静止释放ab,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm,得到与的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。求:(1)金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1;(2)当变阻箱R取4时,且金属杆ab运动的加速度为gsinq时,此时金属杆ab运动的速度;(3)当变阻箱R取4时,且金属杆ab运动的速度为时,定值电阻R1消耗的电功率。40、如图甲所示:MN、PQ是相距d=l m的足够长平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面成
30、某一夹角,导轨电阻不计;长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,ab的质量m=01 kg、电阻R=l ; MN、PQ的上端连接右侧电路,电路中R2为一电阻箱;已知灯泡电阻RL=3 ,定值电阻R1=7 ,调节电阻箱使R2 =6 ,量力加速度g=10 ms2。现断开开关S,在t=0时刻由静止释放ab,在t=05 s时刻闭合S,同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面斜向上;图乙所示为ab的速度随时间变化图像。 (1)求斜面倾角a及磁感应强度B的大小; (2)ab由静止下滑x=50 m(此前已达到最大速度)的过程中,求整个电路产生的电热; (
31、3)若只改变电阻箱R2的值。当R2为何值时,ab匀速下滑中R2消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?参考答案1、A 2、B 3、D 4、D 5、D 6、B7、【答案】B【命题立意】本题旨在考查法拉第电磁感应定律、楞次定律。【解析】A、磁铁在A点时,线圈中的磁通量为,故通过一匝线圈的磁通量也为,与匝数无关,故A错误;B、磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为,故B正确;C、D、磁通量先增加后减小,磁通量的变化量为零,故平均感应电动势为零,故平均感应电流为零,故通过线圈某一截面的电量为零,故C错误,D错误。故选:B【易错警示】本题关键是明确感应电动势的平均值的求解方法,注意磁通量与面积
32、和磁感应强度有关,与线圈的匝数无关。 8、B 9、C 10、C解析:BB0+kt,两边对t求导,可知U=k,动能的变化为qkr2,A、B错;由E方向,可判断C对,D错。11、D 12、A 13、【答案】B14、B 15、C ; 16、C 17、C 18、A 19、D 20、A21、B 22、B 23、 24、答案:BC解析:当d=x0时,线框中感应电流方向可能变化,选项A错误;无论d为多大,线框中的感应电流方向都有可能保持不变,选项B正确;当dx0时,d越大,线框中最初的磁通量变化率越小,感应电流越小,选项C正确;无论d为多大,运动过程中线框的加速度不一定一直在减小,选项D错误。 25、ABC
33、26、27、解:ab棒匀速向左运动时,棒中产生的感应电流方向为ab,则电容器上板带正电,下板带负电,场强方向向下微粒受力平衡,电场力方向向上,微粒带负电.(2分)UC=E/3=BLv0/3, q=CUC=CBLv0/3(2分)(2)设经过时间t0,微粒受力平衡,则 mg=qUC/d;UC=E/3=BLat/3;解得,t=3mgd/(BLaq).(3分)当tt0时,根据牛顿第二定律得:a1=g-BLaqt/(3md),越来越小,加速度方向向下;.(1分)当t=t0时,a2=0;.(1分)当tt0时,根据牛顿第二定律得:a3= BLaqt/(3md)-g,越来越大,加速度方向向上;.(1分)28、
34、解析(1)m1、m2运动过程中,以整体法有m1gsin m2g(m1m2)aa2 m/s2.(2分)以m2为研究对象有Tm2gm2a(或以m1为研究对象有m1gsin Tm1a) T2.4 N.(2分)(2)线框进入磁场恰好做匀速直线运动,以整体法有m1gsin m2g0v1 m/s.(2分)ab到MN前线框做匀加速运动,有 v22axx0.25 m.(2分)(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时:m1gsin (xdL)m2g(xdL)(m1m2)vQ.(2分)解得:Q0.4 J所以QabQ0.1 J.(2分)答案(1)2.4 N(2)0.25 m(3)0.1 J29、(1)a-b
35、 (2)5m/s (3)1.3J30、31、【答案】(1)1.5V -0.6V (2) 如图 (3)7.5J【解析】(1)金属杆CD在匀速运动中产生的感应电动势 (D点电势高) 当x=0.8m时,金属杆在导轨间的电势差为零。设此时杆在导轨外的长度为,则 由楞次定律判断D点电势高,故CD两端电势差 (2)杆在导轨间的长度l与位置x关系是 对应的电阻Rl为 电流 杆受安培力F安为 根据平衡条件得 画出的F-x图象如图所示。(3)外力F所做的功WF等于F-x图线下所围成的面积,即 而杆的重力势能增加量 故全过程产生的焦耳热32、(1) 1m/s(2)210-2N (3) 0.05C【解析】解:(1)
36、最大速度时PQ杆受力平衡有:BIL=mg,由闭合电路欧姆定律得:E=I2R,MN杆切割磁感线,产生的电动势为:E=BLvm联立得最大速度为:= =1m/s,对于MN杆有:F=BIL+mg=2mg=210-210N=0.2N ;(2)对MN杆应用牛顿第二定律得:F-mg-B I1L=ma1,PQ杆受力平衡有:FN+BI1L=mg 得:FN=2mg-F+ma=ma=10-22N=210-2N; (3)位移x内回路中产生的平均电动势:E,感应电流为:I= ,通过MN杆的电量为:q=It,得:q= = C=0.05C33、【答案】(1)设撤去外力,线拉力为T,两金属棒的加速度大小相等,设为是a,则解得
37、 a = 2 m/s2 (2)a、b达到速度最大时,速度相等,设为v,此时线拉力为T1,a中感应电动势为E1,电流为I1,b中感应电动势为E2,电流为I2,则E1=B1Lv I1=E1/R1 E2=B2Lv I2=E2/R2 T1 m2gsinB2I2L =0 解得v=10m/s设两金属棒产生的焦耳热之和为Q,由能量守恆解得Q = 90 J 34、(1)ab棒达到最大速度时做匀速运动受力分析如图所示,由平衡条件得:(1分) (1分)由闭合电路欧姆定律:(1分) 联立得: 带入数据得v=15m/s (1分)(2)由平衡条件得: (1分)由闭合电路欧姆定律得: (1分)联立式解得v =2.5m/s
38、 (1分) (3)粒子进入磁场B2后,正粒子向上做圆周运动,负粒子向下做圆周运动,感光板在左下方,故只有带负电的粒子才有可能打在感光板上.由牛顿第二定律得: 得 (1分)如图所示,由几何关系得:粒子从下极板射回时,最小半径R1= (1分)=25C/kg (1分)粒子与CD边相切时,半径最大,此时粒子仍能打在感光板上,最大半径R2=d(1分)=6.25C/kg (1分)则感光板上能接收到的粒子的比荷()范围为:6.25C/kg25C/kg (1分)35答案(1)2 m/s(2)5 T(3)Bn解析(1)线框从静止开始运动至刚进入磁场时,以线框为研究对象,由动能定理:(mgsin mgcos )d
39、0mv0 (4分)代入数据解得v12 m/s(1分)(2)线框在磁场中做匀速直线运动,由法拉第电磁感应定律:E1B1Lv1 (1分)由闭合电路欧姆定律:I1 (1分)线框受到安培力F1B1I1L (2分)由平衡条件有:mgsin mgcos F10 (2分)联立并代入数据得B15 T (1分)(3)线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为(dL)d0,故线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时,由动能定理:n(mgsin mgcos )d0mv0 (2分)又由得线框在第一个磁场中受到的安培力F1 (1分)线框在第n个磁场受到的安培力:Fn (1分)线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动,受到的安培力均
40、相等:FnF1 (1分)联立解得:Bn (1分)36、解:(1)设绳的张力大小为T,薄板所受静摩擦力大小为f 对线框由平衡条件有mgsin37=T (2分)对薄板由平衡条件有mgsin53=T+f (2分)联立以上两式代入数据解得f=1 N (1分)摩擦力方向沿右侧斜面向上 (1分)(2)设线框边长为L,线框做匀速运动时的速率为v,在磁场中受到的安培力为F,电场方向改变前后薄板受到的摩擦力大小分别为f1和f2 在ab进入磁场前的过程中: fl =mgcos53=0. 9 N 由能量守恒定律有mg(sin53-sin37)L+qEL-f1L= 2mv2 (2分) 代入数据解得v=1 m/s (1分) 线框在磁场中做匀速运动时: (1分) 对线框由平衡条件有 (1分)对薄板由平衡条件有 (1分)联立以上三式代入数据解得B=2 T